FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR
TINJAUAN PUSTAKA Sistem Keamanan Perumahan [SFI 2004]
Sistem keamanan pada umumnya terdiri atas sensor atau detektor gerak yang diletakkan pada pintu dan jendela. Elemen dasar dari sistem keamanan perumahan antara lain:
Panel Kontrol
Panel Kontrol adalah lokasi diletakkannya pengkabelan sistem, baterai cadangan, dan koneksi ke saluran telepon jika sistem tersebut adalah sistem yang terpantau (monitored system).
Keypad
Keypad berfungsi untuk mengaktifkan dan menon-aktifkan sistem. Keypad tambahan dapat dipasang kemudian, misalnya pada ruang tidur. Tampilan pada keypad akan mengindikasikan detektor pintu atau jendela yang sedang aktif.
Sirine
Sirine berfungsi sebagai tanda deteksi yang akan berbunyi ketika pintu atau jendela dibuka dan sistem sedang aktif.
Detektor Gerak
Detektor Gerak adalah detektor dengan cahaya infra merah pasif, gelombang mikro, atau photoelectric yang mendeteksi perubahan pada suatu ruangan karena kehadiran manusia. Detektor jenis ini biasanya digunakan untuk mendeteksi pergerakan suatu benda.
Kontak Pintu dan Jendela
Kontak pintu atau jendela merupakan kontak magnetis yang membentuk suatu sirkuit antara bingkai pintu dan pintu atau bingkai jendela dan jendela. Ketika pintu atau jendela dibuka dan sistem sedang aktif maka sirkuit akan putus dan membunyikan alarm. Pusat Pemantau Keamanan
Pada sistem yang termonitor, ketika alarm aktif, panel kontrol atau kendali akan mengirim pesan melalui saluran telepon ke stasiun pusat atau perusahaan yang memantau selama 24 jam setiap hari. Setelah menerima kontak dari pemilik rumah, stasiun pusat akan menghubungi polisi, pemadam kebakaran, atau tenaga medis. Layanan sistem keamanan seperti ini biasanya bersifat komersil dan pelanggan dikenakan biaya jasa untuk berlangganan.
Selain elemen-elemen yang telah disebutkan, elemen tambahan lain yang dapat digunakan pada sistem ini antara lain:
Smoke detectors
Glass break detectors
Panic Buttons
Closed circuit TV
Sistem keamanan perumahan pada umumnya memiliki 2 (dua) tipe, yaitu:
1. Sistem Terpantau
Sistem terpantau merupakan tipe sistem keamanan perumahan yang paling banyak digunakan. Sistem ini biasanya melibatkan perusahaan yang bergerak dalam bidang jasa sistem keamanan yang bertugas memantau situasi di suatu perumahan selama 24 jam setiap hari.
Prinsip kerja pada sistem ini adalah sebagai berikut:
Sistem keamanan mendeteksi suatu kejadian atau gerakan,
Sistem keamanan menunggu selama 30 sampai 45 detik sebelum memberi sinyal ke alarm agar pemilik rumah mempunyai kesempatan mematikan alarm untuk mencegah alarm yang salah,
Jika tidak dimatikan, sistem keamanan memberi sinyal untuk membunyikan alarm dan mengirim pesan ke perusahaan jasa keamanan melalui saluran komunikasi seperti telepon,
Perusahaan jasa keamanan menerima pesan dan mendengar adanya alarm yang aktif, kemudian menghubungi pemilik rumah. Jika tidak ada jawaban, mereka langsung menghubungi polisi,
Polisi menerima panggilan dari perusahaan jasa keamanan dan selanjutnya memberi respon dengan mendatangi tempat kejadian sesuai laporan atau informasi yang diberikan oleh perusahaan tersebut.
2. Sistem Tidak Terpantau
Pada sistem tidak terpantau tidak ada lembaga atau perusahaan khusus yang memantau sistem. Biasanya pada sistem ini terdapat alarm dan/atau lampu flash yang mengindikasikan terpicunya sistem keamanan. Sistem ini mengandalkan penglihatan dan pendengaran tetangga atau orang yang berada di sekitar rumah tersebut untuk kemudian menelepon polisi setelah mendengar alarm atau melihat lampu flash menyala. Agar mudah terlihat, lampu dan alarm diletakkan di depan rumah atau dipasang pada tempat yang sesuai kesepakatan antara pemilik rumah dengan para tetangganya.
Keuntungan dari sistem tipe ini adalah dapat mencegah pencurian atau perampokan, karena kebanyakan pencuri akan meninggalkan rumah setelah mengetahui alarm dan lampu strobe aktif. Namun, kerugiannya adalah ketika tetangga sedang tidak ada di rumahnya atau tidak mau ikut terlibat. Sistem ini cocok untuk perumahan di pinggiran kota, tetapi tidak bekerja dengan baik pada rumah di luar kota yang tidak mempunyai tetangga dekat.
Mikrokontroler [Ayala 1997]
Mikrokontroler adalah komputer chip tunggal (single chip computer) yang memiliki kemampuan untuk diprogram dan umumnya digunakan pada sistem kontrol yang membutuhkan jumlah komponen minimum dan biaya rendah. Dalam integrated circuit
(IC) mikrokontroler telah terdapat ROM, RAM, EPROM, antarmuka serial dan paralel,
timer, analog-to-digital converter (ADC),
digital-to-analog converter (DAC), dan fitur lainnya. Mikrokontroler saat ini banyak digunakan sebagai sistem pengontrol, mulai dari mainan anak-anak, perangkat elektronik rumah tangga, perangkat pendukung automotif, peralatan industri, peralatan telekomunikasi, pengendali robot sampai dengan persenjataan militer.
Terdapat beberapa keunggulan yang diharapkan dari alat-alat berbasis mikrokontroler:
1. kehandalan yang tinggi dan kemudahan integrasi dengan komponen lain,
2. ukuran yang semakin dapat diperkecil, 3. penggunaan komponen lebih efisien
sehingga biaya produksi lebih rendah, 4. waktu pembuatan lebih singkat sehingga
lebih cepat pula dipasarkan sesuai kebutuhan,
5. konsumsi daya yang rendah.
Trainer Kit, Spesifikasi, dan Arsitektur DT-51
DT51 merupakan modul perangkat pengembangan elektronik berbasiskan mikrokontroler yang terdiri atas dua bagian terintegrasi, yaitu perangkat keras dan perangkat lunak. Komponen utama perangkat keras DT51 adalah mikrokontroler 89C51 yang merupakan salah satu turunan keluarga MCS-51 Intel dan telah menjadi salah satu standar industri di dunia. Selain mikrokontroler, DT51 dilengkapi pula dengan EEPROM (Electrically Eraseable Programable ROM) yang memungkinkan
DT51 bekerja dalam mode stand-alone , yaitu bekerja sendiri tanpa komputer. Selain komponen tersebut, fungsi-fungsi lain yang terdapat pada DT51 antara lain: timer, counter, RS-232 serial port, programmable peripheral interface (PPI), serta liquid crystal display (LCD) port [Innovative Electronics 2005].
Perangkat lunak DT51 terdiri atas
downloader DT51L dan debugger DT51D. Program downloader DT51L berfungsi untuk mentransfer program yang telah dibuat dari PC (personal computer) ke mikrokontroler pada modul DT51, sedangkan debugger
DT51D akan membantu pengguna untuk melacak kesalahan program menjadi lebih mudah. Spesifikasi DT-51 sebagai berikut:
Berbasis mikrokontroler 89C51 yang berstandar industri.
Antarmuka port serial standar RS-232 untuk komunikasi antara komputer dengan board DT-51.
8 Kbytes memori non-volatile
(EEPROM) untuk menyimpan program dan data
Port masukan/keluaran (input/output,
(I/O)) dengan kapasitas 8 bit tiap port-nya.
Port Liquid Crystal Display (LCD) untuk keperluan tampilan.
Konektor ekspansi untuk menghubungkan DT-51 dengan add-on board yang kompatibel dari Innovative Electronics. Arsitektur dan komponen-komponen pelengkap DT-51 trainer kit dapat dilihat pada Gambar 1 dan Gambar 2 [Innovative Electronics 2005].
4
Gambar 2 Modul DT-51 dan komponen pendukungnya.
Komunikasi Data Serial Melalui Antarmuka RS-232 [Strangio 1993]
Transmisi serial merupakan pengiriman data satu per satu bit secara berurutan melalui satu saluran komunikasi sehingga komunikasi serial jauh lebih lambat daripada komunikasi paralel. Namun, salah satu keuntungan komunikasi serial adalah kemampuan pengiriman datanya yang lebih jauh dibandingkan port paralel karena port serial mengirimkan logika 1 dengan kisaran tegangan antara -3 volt hingga -25 volt dan logika 0 dengan kisaran tegangan antara +3 volt hingga +25 volt sehingga kehilangan daya karena panjangnya kabel bukan masalah utama. Berbeda dengan port paralel yang menggunakan level tegangan yang berkisar dari 0 volt untuk logika 0 dan +5 volt untuk logika 1.
RS-232 adalah antarmuka yang menghubungkan Data Terminal Equipment
(DTE) dan Data Communication Equipment
(DCE) yang menjalankan suatu pertukaran data biner secara serial. Dalam hal ini, contoh DTE adalah komputer sedangkan contoh DCE adalah mikrokontroler, modem, plotter,
scanner, dan lain-lain seperti terlihat pada Gambar 3.
Gambar 3 Fungsi komunikasi RS-232 dan tipe konektor untuk komputer dan modem [Strangio 1993].
Konektor RS-232 terdiri atas 2 jenis, yaitu konektor 25 pin (DB25) dan 9 pin (DB9) yang berpasangan (jantan dan betina). Keluaran sinyal pada DB25 dan DB9 dapat dilihat pada Tabel 1 [Budiharto 2004].
Tabel 1 Sinyal pada konektor DB25 dan DB9
Pin Konektor Nama sinyal Singkatan Arah Sinyal DB9 DB25 Carrier Detect DCD dari DCE (input) 1 6 Received Data RD dari DCE (input) 2 3 Transmitted Data TD ke DCE (output) 3 2 Data Terminal Ready DTR ke DCE (output) 4 20 Signal Ground SG - 5 7 Data Set Ready DSR dari DCE (input) 6 6 Request To Send RTS ke DCE (output) 7 4 Clear To Send CTS dari DCE (input) 8 5 Ring Indicator RI dari DCE (input) 9 22
Deskripsi sinyal RS-232 adalah sebagai berikut:
• Data Terminal Ready (DTR)
DTR digunakan oleh DTE untuk memberi sinyal bahwa DTE telah terhubung dan siap untuk memulai komunikasi.
• Data Set Ready (DSR)
DSR digunakan oleh DCE untuk mengindikasikan bahwa DCE telah siap untuk memulai komunikasi.
• Request to Send (RTS)
RTS digunakan oleh DTE untuk mengindikasikan bahwa DTE akan mengirim data.
• Clear to Send (CTS)
CTS digunakan oleh DCE sebagai respon dari RTS untuk mengindikasikan bahwa DCE siap untuk pengiriman data.
• Transmitted Data (TD)
TD aktif ketika data sedang ditransmisikan dari DTE ke DCE.
• Received Data (RD)
RD aktif ketika DTE sedang menerima data dari DCE.
• Data Carrier Detect (DCD)
DCD digunakan oleh DCE untuk memberi tanda ke DTE bahwa data sedang ditransmisikan.
• Ring Indicator (RI)
RI digunakan oleh modem DCE untuk memberitahu DTE bahwa saluran sedang aktif dan data akan diterima.
• Signal Ground (GND)
GND menyediakan alur pengembalian pada DTE dan DCE dan sinyal hand-shake
Reed switch [Wikipedia]
Reed switch adalah suatu tombol elektrik yang beroperasi ketika muncul suatu medan magnetik didekatnya. Reed switch ditemukan oleh W. B. Elwood pada tahun 1936. Reed switch terdiri atas sepasang kontak pada metal yang mengandung besi yang dibungkus dengan kaca segel yang kedap udara. Pada keadaan normal, kontak terbuka dan akan menutup ketika terdapat suatu medan magnet atau secara normal tertutup dan membuka ketika terdapat suatu medan magnet seperti terlihat pada Gambar 4.
Gambar 4 Diagram reed switch dari paten Ellwood, U.S. Patent 2264746
[Wikipedia]. Transceiver
Transceiver (pasangan transmitter dan
receiver) berfungsi untuk mengirimkan sinyal elektromagnetik dari pengirim (transmitter) ke penerima (receiver) dengan menggunakan frekuensi radio, inframerah atau ultrasonik. Peralatan seperti ini banyak dimanfaatkan secara praktis untuk penggunaan bel rumah, alat pengendali TV, sistem keamanan kendaraan dan stasiun radio atau TV.
Jaringan Nirkabel 802.11 (Wireless LAN) Jaringan nirkabel standar IEEE 802.11 menggunakan gelombang elektromagnetik (frekuensi radio atau infra merah) untuk mentransfer data tanpa memerlukan koneksi secara fisik seperti jaringan kabel. Konfigurasi jaringan nirkabel dapat berupa jaringan Ad-hoc (peer-to-peer) dan jaringan infrastruktur nirkabel yang menggunakan Access Point
(AP) untuk distribusi data. Komunikasi data pada jaringan nirkabel seperti halnya pada komunikasi radio dua arah dengan proses sebagai berikut:
1. Wireless Adapter pada sebuah komputer mengubah data menjadi sinyal radio dan mentransmisinya dengan menggunakan antena.
2. Wireless AP atau Router menerima sinyal dan mengubahnya kembali menjadi data seperti semula, kemudian mengirimnya ke internet dengan koneksi fisik seperti kabel Ethernet.
Proses dapat berjalan sebaliknya, AP atau router akan menerima informasi dari internet, mengubahnya ke sinyal radio dan mengirimkannya ke wireless adapter di komputer [RHO 2003].
IEEE 802.11 merupakan standar nirkabel
yang pertama kali didefinisikan pada kelompok 802. Standar yang diterima IEEE pada tahun 1997 ini serupa dengan standar Ethernet IEEE 802.3 dengan beberapa kriteria tambahan, antara lain:
Fungsi yang diperlukan suatu perangkat 802.11 untuk dapat beroperasi dalam model peer-to-peer atau integrasi dengan jaringan LAN yang telah ada.
Operasi 802.11 yang memungkinkan mobilitas perangkat 802.11 dengan banyak wireless LAN.
MAC (Media Access Control) yang memungkinkan transfer data melalui lapisan berikutnya yaitu lapisan fisik pada jaringan 802.11. Selain itu MAC juga menyediakan layanan kontrol akses dan proteksi data pada penggunaan bersama jaringan nirkabel.
Layer fisik sebagai antarmuka atau media nirkabel, yaitu frekuensi radio dan Infra merah [IDD 2005].
Model referensi OSI (Open System Interconnection) untuk IEEE 802.11 dapat dilihat pada Gambar 5.
6
Gambar 5 Model referensi OSI untuk IEEE 802.11.
Standar IEEE 802.11a beroperasi pada frekuensi 5 GHz, memiliki kecepatan transfer data maksimum 54 Mbps dan jarak maksimum sekitar 50 meter. Standar IEEE 802.11b beroperasi pada frekuensi 2,4 GHz, memiliki kecepatan transfer data maksimum 11 Mbps dan jarak maksimum sekitar 100 meter. Standar IEEE 802.11g beroperasi pada frekuensi 2,4 GHz, memiliki kecepatan transfer data maksimum 54 Mbps dan jarak maksimum sekitar 100 meter. Pengguna Wi-Fi (Wireless Fidelity) yang memiliki adapter
802.11b bisa terhubung pada access point
802.11g, tetapi kecepatan transfer data yang bisa dicapai tetap sesuai dengan kecepatan maksimum 802.11b, yaitu 11 Mbps [Flickenger 2003].
Prototipe [Pressman 1997]
Prototipe bisa berfungsi sebagai ”sistem pertama” yang digunakan jika pengguna hanya mendefinisikan serangkaian sasaran umum bagi perangkat lunak yang diinginkannya dan tidak melakukan identifikasi terhadap kebutuhan keluaran, pemrosesan maupun masukan yang lebih rinci. Baik pengguna maupun pengembang menyukai paradigma prototipe. Para pengguna merasa nyaman dengan sistem aktual, sedangkan pengembang dapat membangunnya dengan segera.
Tidak mudah untuk membuat sistem benar pada pertama kalinya, bahkan dengan perencanaan terbaik sekalipun. Melalui sistem pertama yang dibangun ini mungkin terlalu lambat, terlalu besar, atau janggal di dalam pemakaian sehingga pengembang akan membangun sebuah versi yang dirancang kembali di mana masalah-masalah tersebut dapat diselesaikan.
Prototipe cukup efektif untuk memperoleh kebutuhan dan aturan yang jelas yang disetujui pelanggan dan pembuat perangkat lunak. Walaupun pada umumnya prototipe akan dihilangkan dan dibuat perangkat lunak yang sebenarnya.